DE648151C - Automatic electrical control device for technical-physical quantities - Google Patents

Description

Es sind elektrische Regeleinrichtungen bekannt, bei denen mehrstufig Steuerorgane verstellt werden in Abhängigkeit von gemessenen und zu regelnden Größen. Es wird so vorgegangen, daß zwischen den einzelnen Regelstufen ein Zeitintervall leingeschaltet wird, das man möglichst der Trägheit des zu regelndien Vorganges anpaßt, oder daß man mehrere auf verschieden hohe Abweichungen vom Sollwert einzustellende Grenzkontakte benutzt, 'die Impulse von verschiedener Dauer oder verschiedener Häufigkeit auf das zu regelnde Organ geben. Die ,EndstellungenElectrical control devices are known in which control elements are adjusted in several stages as a function of the measured values and sizes to be regulated. The procedure is such that a time interval is switched on between the individual control stages that one adapts as much as possible to the inertia of the process to be regulated, or that one several limit contacts to be set to differently high deviations from the setpoint are used, 'the impulses of different duration or different frequency towards the regulating organ give. The, end positions

* desselben sind dann durch ein Schalterpaar, Grenzschalter, begnenzt.* these are then limited by a pair of switches, limit switches.

Bei derartigen Regelanlagen zeigt es sich, daß es praktisch gar nicht möglich ist, das Zeitintervall mit der Trägheit des zu regelnden Vorganges in Einklang zu bringen, weil diese von. anderen außerhalb des zu regelnden Vorganges liegenden Faktoren abhängt, die sich ändern, z. B. Raumtemperatur, Geschwindigkeit u.dgl. Auch -.die Anordnung mehrerer Impulskontakte, aber nur eines Paares von Grenzkontakten, befriedigt nicht, weil keine zwangsläufige Beziehung zwischen der ' Abweichung vom Sollwert und dem Regelschritt, der diese Abweichung beseitigen soll, hergestellt ist.With such control systems it turns out that it is practically not possible at all, that To bring the time interval into line with the inertia of the process to be regulated, because this from. depends on other factors outside of the process to be regulated, that change, e.g. B. room temperature, speed, etc. Also -.the arrangement multiple pulse contacts, but only one pair of limit contacts, is unsatisfactory because no inevitable relationship between the 'deviation from the setpoint and the control step, which is intended to eliminate this discrepancy is established.

Die vorliegende Erfindung beseitigt diese Mängel dadurch, daß jedem Impulskontaktpaar je ein mit dem geregelten Glied bewegtes Grenzkontaktpaar zugeordnet ist, das den Regelbeneich des zugehörigen Irnpulskoataktpaares begrenzt und eine Verstellung des geregelten Gliedes entsprechend der Zustandsabweichung bewirkt. Jedesmal, wenn eine bestimmte Abweichung vom Sollwert eingetreten ist, schließt derselbe Impulskontakt und ruft auch jedesmal-dieselbe Wirkung an dem geregelten Organ hervor, weil lediglich der Grenzkontakt des gesteuerten Apparats die jeweilige. Steuerbewegung beendet. Der Faktor Zeit ist vollkommen ausgeschaltet. Die Regelung paßt sich selbsttätig der Trägheit des geregelten Vorganges an.The present invention overcomes these deficiencies by removing each pulse contact pair a limit contact pair moved with the regulated member is assigned to the The control range of the associated pulse coatact pair is limited and the regulated one is adjusted Element caused according to the state deviation. Every time a certain If there is a deviation from the setpoint, the same pulse contact closes and calls also every time-the same effect on the regulated organ, because only the Limit contact of the controlled apparatus the respective. Control movement ended. The factor Time is completely off. The regulation adapts itself automatically to inertia of the regulated process.

Die Regelung kann so. ausgebildet werden, daß sie proportional zur Größe der Zustandsänderung arbeitet und stets Gleichgewicht zwischen der Menge des geregelten Stoffes, die zugeführt wird, und dem Bedarf an diesem Stoff herstellt. An dem Beispiel einer Temperaturregelanlage wird gezeigt, wie die Regelung arbeitet. Sie kann aber auch zur Regelung jedes anderen Vorganges benutzt werden, bei dem durch ein. Instrument Impulse gegeben werden, die auf einen zu regelnden Vorgang wirken, z.B. für die Regelung The scheme can be like that. be designed to be proportional to the magnitude of the change in state works and always has a balance between the amount of controlled substance that is supplied and the demand for it Fabric. The example of a temperature control system shows how the Regulation works. But it can also be used to regulate any other process be at which by a. Instrument impulses are given, which act on a process to be controlled, e.g. for the regulation

von Druck, chemische Zusammensetzung von Flüssigkeiten oder auch zur Steuerung von Schiffen.of pressure, chemical composition of liquids or also for the control of Ships.

Die Figuren bedeuten: :■:/, The figures mean :: ■: /,

Fig. ι schematische Darstellung der Erfnt-' dung in einfacher Form,Fig. Ι a schematic representation of the Erfnt- ' manure in simple form,

Fig. 2 diagrammartige Darstellung der Regelbewegung der in Fig. ι dargestellten Regeleinrichtung,Fig. 2 diagrammatic representation of the control movement of the shown in Fig. Ι Control device,

ίο Fig. 3 perspektivische Darstellung eines Teils der Regeleinrichtung, aber schon so abgeändert, wie sie bei der vervollkommneten Regeleinrichtung Verwendung findet, ίο Fig. 3 perspective representation of part of the control device, but already modified as it is used in the perfected control device,

Fig. 4 schematische Darstellung der gegenüber Fig. 1 vervollkommneten. Regeleinrichtung, FIG. 4 shows a schematic representation of that which has been perfected compared with FIG. 1. Control device,

Fig. 5 diagrammartige Darstellung der Regelbewegungen der in Fig. 4 dargestellten Regeleinrichtung, FIG. 5 shows a diagrammatic representation of the control movements of the control device shown in FIG. 4,

Fig. 6 und 7 eine gegenüber Fig. 4 und 5 weiter vervollkommnete Regeleinrichtung,6 and 7 show a control device which has been further perfected compared to FIGS. 4 and 5,

Fig. 8 und 9 Darstellungen ähnlich Fig. 4 und 5 einer Regeleinrichtung, bei der die Regelbewegungen proportional zur Größe der Zustandsänderung sind.8 and 9 representations similar to FIGS. 4 and 5 of a control device in which the control movements are proportional to the size of the change in state.

In Fig. ι bedeutet 1 einen Ofen, dem Brennstoff durch das Rohr 2 und das Regelventil 3 zugeführt wird. Als Wärmefühler ist ein Thermostat 4, 5, 6 verwendet, der mit dem Steigen oder Fallen der Temperatur sich ausdehnt oder zusammenzieht und direkt die Nockenwelle 8 mit Hilfe der Zahnstange 6 und des Zahnrades 7 dreht. Auf der Welle sind drei Nocken scheiben 9, 10 und 11, die K«ntakte 12, 13 und 14 betätigen, befestigt. Wenn die Abweichung vom Sollwert so groß wird, daß eines der Kontaktpaare schließt, wird der Motor 17 in Tätigkeit gesetzt, und zwar so lange, bis das entsprechende Grenzkontaktpaar den Strom unterbricht und den Motor wieder anhält. Durch die Bewegungen des Motors wird das Ventil 3 über das Gestänge 18 betätigt und je nach Erfordernis die zugeführte Brennstoffmenge vergrößert oder verringert. In Fig. Ι 1 means a furnace, the fuel is fed through the pipe 2 and the control valve 3. A thermostat 4, 5, 6 is used as a heat sensor, which is connected to the Rise or fall in temperature expands or contracts and directs that The camshaft 8 rotates with the aid of the rack 6 and the gear 7. Are on the wave three cams 9, 10 and 11, the contacts Press 12, 13 and 14, fastened. if the deviation from the setpoint becomes so great that one of the contact pairs closes, the Motor 17 set in action, until the corresponding limit contact pair interrupts the current and stops the motor again. Through the movements of the motor, the valve 3 is over the linkage 18 is actuated and, depending on requirements, the amount of fuel supplied is increased or decreased.

Der Kontakt 12 ist ein Umschaltkontakt, dem das Grenzschalterpaar 23, 24 zugeordnet ist. Dieser Kontakt gibt bereits Impulse, wenn der geregelte Zustand um einen geringen Betrag vom Sollwert abweicht. Die Kontaktpaare 13 und 14 dagegen sollen erst arbeiten, wenn eine größere Abweichung vom Sollwert auftritt. Dem Kontakt 13 ist der Grenzschalter 25, dem Kontakt 14 der Grenzschalter 26 zugeordnet. Es ist also bei dieser einfachsten Form der Erfindung dafür gesorgt, daß bei geringen Abweichungen vom Sollwert der Motor nur geringe Verstellungen des Regelventils entsprechend der Einstellung der Grenzschalter 23 und 24 bewirkt, während bei größeren Abweichungen die Kontakte 13 und 14 in Tätigkeit treten und das Ventil .entsprechend der Einstellung der Kontakte 25 f.und 26 um erhebliche Beträge öffnen oder Schließen.The contact 12 is a changeover contact to which the limit switch pair 23, 24 is assigned. This contact already gives impulses when the controlled state deviates from the setpoint by a small amount. The contact pairs 13 and 14, on the other hand, should only work when there is a greater deviation from the nominal value. The limit switch 25 is assigned to the contact 13 and the limit switch 26 is assigned to the contact 14. In this simplest form of the invention, it is ensured that in the case of small deviations from the nominal value, the motor causes only small adjustments of the control valve according to the setting of the limit switches 23 and 24, while in the case of larger deviations the contacts 13 and 14 come into action and the valve .According to the setting of the contacts 25 f. and 26 open or close by considerable amounts.

;ΐ?- ''Fig. 2 zeigt den Temperaturverlauf in dem zu regelnden Ofen und die zugehörigen Bewegungen des Regelventils. Es bedeuten A, Z, A₁ und Z₁ die Temperaturen, auf die die Regelkontakte eingestellt sind. VA (Ventil auf), VZ (Ventil zu), EVA (Endstellung Ventil auf) und EVZ (Endstellung Ventil zu) zeigen die Einstellung der Grenzschalter des Antriebs für das Regelventil.; ΐ? - '' Fig. 2 shows the temperature profile in the furnace to be controlled and the associated movements of the control valve. A, Z, A ₁ and Z ₁ mean the temperatures to which the control contacts are set. VA (valve open), VZ (valve closed), EVA (end position valve open) and EVZ (end position valve closed) show the setting of the limit switch of the drive for the control valve.

In Fig. ι ist der obere Kontakt von 12 geschlossen, weil die Temperatur zu hoch ist. Sein zugehöriger Grenzkontakt 24 ist offen. Es ist also die Anlage in dem Zustand gezeichnet, in dem die Temperatur zu hoch ist und die entsprechende Steuerbewegung bereits stattgefunden hat (Fig. 2: 31 und 32). Wenn die Temperatur jetzt wieder fällt, so schließt der untere Kontakt 12, und es entsteht ein Stromweg vom Netz 28 über 12 unten, 23, 25, Motorfeld 29 und den Anker des Motors 17 zum Netz 27. . Der Motor arbeitet jetzt, bis die Scheibe 19 den Kontakt 23 öffnet. Wenn diese Ventilverstellung ausreicht, d.aß die Temperatur wieder steigt, geschieht nichts weiter. Hat sie aber nicht ausgereicht, dann wird der Thermostat 6 sich weiter zusammenziehen und die Welle 8 verdrehen, bis der Kontakt 13 geschlossen wird. Es entsteht dann ein Stromweg von 28 über 13, 25, 29 und 17 zurück zu 27. Der Motor arbeitet wieder, und zwar so lange, bis 25 öffnet (s. Punkt 33 und 34 und 37, 38 in Fig. 2). Wenn die Temperatur steigt, so machen das Impulsinstrument und das Regelventil die entsprechenden Bewegungen im entgegengesetzten Sinne, wie hier beschrieben ist. Aus Fig. 2 ersieht man, daß kleinen Temperaturänderungen kleine Verstellungen des Regelventils entsprechen, großen Temperaturänderungen aber große Verstellungen. Es ist ferner ohne weiteres erkennbar, daß die Regelung, wenn sich die Richtung der Temperaturabweichung ändert, jedesmal erst durch den Sollwert gehen muß, ehe Regelbewegungen im entgegengesetzten Sinne stattfinden »to können. Die Zahl der Impulskontakte und der zugeordneten Grenzkontakte läßt sich ohne weiteres vermehren und so die Regelschritte den Abweichungen vom Sollwert beliebig weit anpassen. "5In Fig. Ι the upper contact of 12 is closed because the temperature is too high. Its associated limit contact 24 is open. The system is drawn in the state in which the temperature is too high and the corresponding control movement has already taken place (Fig. 2: 31 and 32). If the temperature now falls again, the lower contact 12 closes, and a current path is created from the network 28 via 12 below, 23, 25, the motor field 29 and the armature of the motor 17 to the network 27. The motor now works until the disk 19 opens the contact 23. If this valve adjustment is sufficient, i.e. the temperature rises again, nothing further happens. But if it is not enough, then the thermostat 6 will contract further and turn the shaft 8 until the contact 13 is closed. A current path then arises from 28 via 13, 25, 29 and 17 back to 27. The motor works again until 25 opens (see points 33 and 34 and 37, 38 in FIG. 2). As the temperature rises, the pulse instrument and the control valve make the corresponding movements in opposite directions, as described here. From Fig. 2 it can be seen that small changes in temperature correspond to small adjustments of the control valve, while large changes in temperature correspond to large adjustments. It can also be seen without further ado that the regulation must first go through the setpoint value each time when the direction of the temperature deviation changes, before regulation movements in the opposite sense can take place. The number of pulse contacts and the assigned limit contacts can easily be increased and the control steps can be adapted to the deviations from the setpoint as desired. "5

Die beschriebene Regeleinrichtung greift zwar sofort ein, wenn der geregelte Zustand vom Sollwert abweicht, es kann aber leicht der Fall eintreten, daß sich trotz des unveränderten Sollwertes der Bedarf an dem zu »2° regelnden Stoff ändert, z. B. bei einem Durchlaufofen, wenn man bei gleicher TemperaturThe control device described intervenes immediately when the regulated state deviates from the setpoint, but it can easily happen that despite the unchanged The setpoint of the demand for the substance to be controlled changes, z. B. in a continuous furnace, if you are at the same temperature

eine andere Menge an anzuwärmendem Gut in der Zeiteinheit durch, den Ofen laufen läßt. Es würde dann bei dieser Regelanlage geschehen, daß 'die Impulskontaktie nahe dem Sollwert nicht mehr arbeiten, sondern die Regelung fortwährend zwischen den Grenzwerten hin und her geworfen wird. Es erscheint deshalb zweckmäßig, die Regelanlage so weiterzubilden, daß Gleichgewicht zwisehen dem Biedarf an dem zu regelnden Stoff und der zugeführten Menge dieses Stoffes eintritt. Eine derartige Anlage ist in Fig. 3 bis 5 dargestellt.a different amount of material to be heated through in the unit of time, the oven runs. It would then happen with this control system that 'the pulse contact close to the The setpoint no longer works, but the control is continuously between the limit values being thrown back and forth. It therefore seems advisable to develop the control system in such a way that equilibrium exists the need for the substance to be controlled and the amount of this substance supplied occurs. Such a system is shown in FIG to 5 shown.

In den Figuren sind zunächst für alle Teile, die bereite in Fig. 1 bis 3 vorhanden waren, dieselben Buchstaben verwendet; in der schematischen Figur4 mit dem Indexe. Die Welle 8 mit den Kontakten 12 bis 14 ist hier als Abwicklung eines Zylinders dargestellt. "Die Verzahnungen 52 und 53 entsprechen 6 und 7 ;im Fig. 1. Auch der Betätigungsapparat für das Regelventil 15 ist so dargestellt, daß an Stelle der Nockenscheiben und federnden Kontakte eine Steuerwalze gezieichniet ist mit Belegen, 'die, wenn sich die Steuerwalze dreht, entsprechende Kontakte schließen. Zu den bisher vorhandenen Kontakten sind hier noch keine neuen Kontakte hinzugefügt, wohl aber ist das Grenzkontaktpaar 23° und 24^ß gegen 25« und 26^s verschiebbar gemacht worden. Wenn der Motor 17 über das Getriebe 54 den Steuerapparat 15, der aus den Teilen i6^a bis 41« besteht, so· weit verstellt, -daß eine der Klinken 50« in das Zahnrad 43« eingreifen kann, so wird 41« gegen i6^a verschoben, und zwar nur, wenn der Steuerapparat aus der Mittelstellung in die Grenzstellung geht, nicht aber, wenn er wieder in die Mittelstellung zurückgeht. Dann wird die Klinke hochgehoben, ohne daß eine Verstellung eintritt. Die Klinken lassen sich verstellen, so daß man 41° um einen oder mehrere Zähne verschieben kann.In the figures, the same letters are initially used for all parts that were already present in FIGS. 1 to 3; in the schematic Figure 4 with the indexes. The shaft 8 with the contacts 12 to 14 is shown here as a development of a cylinder. The teeth 52 and 53 correspond to 6 and 7; in Fig. 1. The actuating apparatus for the control valve 15 is also shown in such a way that instead of the cam disks and resilient contacts, a control roller is drawn with documents that show when the control roller rotates No new contacts have yet been added to the existing contacts, but ^{the pair of limit contacts 23 ° and 24 ß} has been made movable by 25 ° and 26 ^s. the i6 ^a consists of the parts to 41 "so · far adjusted, -that one of the pawls engageable with the gear 43," 50 ", then 41" shifted i6 ^a, and only when the control apparatus from the center position goes into the limit position, but not when it goes back to the middle position. Then the pawl is lifted up without any adjustment occurring. The pawls can be adjusted so that one or more teeth are 41 ° hne can move.

In Fig. 5 ist' eine solche Regelbewegung diagrammartig 'dargestellt. Bei Punkt 55 schwankt die Temperatur nur wenig, so daß die Regelung nur kleine Bewegungen macht (s. Punkt 56). Bei 57 tritt aber ein erheblicher Temperaturabfall ein, und die Klinke 50« verschiebt das mittlere Grenzkontaktpaar aus. der Stellung VAjVZ in die Stellung VAJVZ₁. Bei 61 bzw. 64 tritt eine derartige Verstellung nochmals auf; und jetzt erst, nachdem die Stellung V^l₃ und VZ₈ erreicht ist, ist die Mittelstellung berichtigt, so daß die Regelung wieder in kleinen Grenzen um den Sollwert pendelt (s. Punkt 66 und 67).In Fig. 5 'such a control movement is shown diagrammatically'. At point 55 the temperature fluctuates only slightly, so that the control only makes small movements (see point 56). At 57, however, there is a considerable drop in temperature, and the pawl 50 ″ pushes out the middle limit contact pair. the VAjVZ position to the VAJVZ ₁ position. Such an adjustment occurs again at 61 or 64; and only now, after the position V ^ l ₃ and VZ _{8 has been} reached, the middle position is corrected so that the control again oscillates around the setpoint within small limits (see points 66 and 67).

Die 'praktische Ausführung entspricht ungefähr der Fig. 3. Auf der Welle 16 sind die Nockenscheiben 'der Endgrenzschalter EVA (21) und EVZ (22) starr befestigt, während die Zwischengrenzschalter VA und VZ (19 und 20) auf einer Büchse 41 befestigt sind, die am Arm 42 'die Zahnräder 43 und 44 trägt. Das Zahnrad 44 greift in das Zahnrad 46 .ein, das wieder auf der Welle 16 starr befestigt ist. Die Klinken 50 sind in dem Steuerapparat drehbar und ortsfest angebracht. Wenn sich jetzt 'die Welle 16 so weit verdreht, daß eine der Klinken 50 das Zahnrad 43 erreicht, so· wird dies gedreht und über das Zahnradpaar 44, 46 die Büchse 41 gegen die Welle 16 verdreht. 47, 48 und 49 ist eine * Bremsvorrichtung, die eine zu leichte Verdrehung .der Zahnräder 43 und 44 verhindert. Erst durch die Verschiebung der Normalstellung im Steuerapparat, die dadurch bewirkt wird, daß die Zwischengrenzkontakte gegen die Endgrenzkontakte verschoben werden, ist es 'möglich, stets in der Nähe des Sollwertes geringe und entfernt vom Sollwert große Regelbewegungen zu machen. Es ist zu beachten, daß zwischen den einzelnen Verlegungen der Normalstellung jedesmal die Temperatur erst auf den Sollwert zurückkehren muß, ehe eine erneute Verlegung -der Normalstellung eintreten kann. Die Regelung wird so, wie Fig. 5 zeigt, arbeiten. Die Abweichungen vom Sollwert wenden immer geringer und klingen allmählich ab (s. Punkt 57, 61 und 64). Bei 66 ist dann der Sollwert wieder erreicht, und die Schwankungen um den Sollwert sind gering. The the end limit switch EVA 'practical embodiment approximately corresponds to the Fig. 3. On the shaft 16 the cam disks are' fixed (21) and ECC (22) rigid, while the intermediate limit switch VA and VZ (19 and 20) mounted on a bushing 41 are , which carries the gears 43 and 44 on the arm 42 '. The gear 44 engages in the gear 46, which is again rigidly attached to the shaft 16. The pawls 50 are rotatably mounted in the control apparatus and are stationary. If the shaft 16 now rotates so far that one of the pawls 50 reaches the gear 43, this is rotated and the bush 41 is rotated against the shaft 16 via the gear pair 44, 46. 47, 48 and 49 is a * braking device that prevents the gears 43 and 44 from turning too easily. Only by shifting the normal position in the control apparatus, which is effected by shifting the intermediate limit contacts against the end limit contacts, is it possible to always make small control movements close to the setpoint and large control movements away from the setpoint. It should be noted that between the individual relocations of the normal position, the temperature must first return to the setpoint before a new relocation of the normal position can occur. The scheme will work as shown in FIG. The deviations from the target value turn smaller and smaller and gradually subside (see points 57, 61 and 64). The setpoint is then reached again at 66, and the fluctuations around the setpoint are small.

Eine weitere Verbesserung der Regelanlage zeigen Fig. 6 und 7. Hier sind zu den ursprünglich vorhandenen Kontakten die Impulskontakte 68 und 69 und die Grenzkontakte .70 und 71 hinzugefügt (Fig. 6). In Fig. 7 erscheinen 'die Linien An und Z^. Sie geben die Temperaturen an, auf die die Kon- 1°° takte 68 und 69 (Fig. 6) eingestellt sind. Die neuen Kontakte können nur entfernt vom Sollwert arbeiten (s. Punkt 76, Fig. 7) und haben 'den Zweck, die Regelung vor Erreichen des Sollwertes mehrfach umzukehren, solange 'die Temperatur erheblich vom Sollwert abweicht, und die Normalstellung ebenso oft zu verschieben. Dadurch wird die Verlegung der N'O'rmalstellung beschleunigt und das Gleichgewicht der Regelanlage schneller er- "° reicht. Die neuen Kontakte verschieben sich mit den Zwisehengrenzkontakten. Sie würden also in Fig. 3 ebenfalls auf der Büchse 41 angeordnet sein.A further improvement of the control system is shown in FIGS. 6 and 7. Here, the pulse contacts 68 and 69 and the limit contacts .70 and 71 have been added to the contacts originally present (FIG. 6). In Fig. 7 the lines An and Z ^ appear. They indicate the temperatures to which the contacts 68 and 69 (Fig. 6) are set. The new contacts can only work away from the setpoint (see point 76, Fig. 7) and have the purpose of 'reversing the control several times before the setpoint is reached, as long as' the temperature deviates significantly from the setpoint, and shifting the normal position just as often . This accelerates the relocation of the normal position and the equilibrium of the control system is reached more quickly. The new contacts move with the intermediate limit contacts.

In Fig. 6 ist die ganze Anlage in der Mittel- "5 stellung gezeigt. Wenn jetzt die Temperatur fällt, so würde bei ϊ2^α Kontakt gemacht werden, und 16« und 41° würden gleichzeitig so weit verstellt werden, bis der Kontakt 23« öffnet. Jetzt ist zwar der Kontakt 68 noch geschlössen, aber sein zugehöriger Grenzschalter Ji ist offen, so daß also, trotzdem 68 ge-In Fig. 6 the whole system is shown in the middle position. If the temperature now falls, ^{contact would be made at ϊ2 α} , and 16 ° and 41 ° would be adjusted at the same time until contact 23 ° Now contact 68 is still closed, but its associated limit switch Ji is open, so that 68

schlossen ist, noch keine Weiterbewegung des Steuerapparats eintreten kann. Würde die Temperatur jetzt weiter fallen, bis 14° ge schlossen ist, so würden i6^a und 41« so lange verstellt, bis 2 5" öffnet, und dabei würde 41 gegen i6^a verschoben werden. Während dieser Bewegung ist der Grenzkontakt 71 geschlossen, aber der Impulskontakt 68 geöffnet worden, so daß immer noch über diesen ίο Kontakt kein Stromkreis zustande kommt. Steigt jetzt aber wieder die Temperatur, so wird, sobald sich 68 schließt, da nunmehr 71 auch geschlossen ist, ein Stromweg vom Netz 28 über 68, 71, 26^a zum Motorfeld 29 und durch den Motoranker zurück zum Netz 27 gehen. i6<* und 41° werden jetzt aber so lange verstellt, bis 71 öffnet. Wenn jetzt wieder die Temperatur fallen würde, so würde wieder ein Stromkreis über 14° und 25° entstehen und bei erneutem Steigen der Temperatur auch erneut wieder der Strom über 68 und 71 geschlossen werden, wie dies in Punkt 76 (Fig. 7) dargestellt ist. Gleichzeitig wird die Normalstellung jedesmal verlegt (N₁, N₂, N₃). Geht dagegen, wie in Punkt 77, die Temperatur wieder auf das Soll zurück, so kommt Kontakt Ι2^δ zum Arbeiten und gegebenenfalls auch 13« und 69.is closed, no further movement of the control apparatus can occur. If the temperature now continues to fall until 14 ° is closed, then i6 ^a and 41 "would be adjusted until 2 5" opens, and 41 would be ^{shifted towards i6 a} . During this movement, the limit contact 71 is closed, but the pulse contact 68 has been opened, so that there is still no circuit via this ίο contact. If the temperature rises again, as soon as 68 closes, since 71 is now also closed, a current path from network 28 via 68, 71, 26 ^a to the motor field 29 and through the motor armature back to the network 27. i6 <* and 41 ° are now adjusted until 71 opens and 25 ° and when the temperature rises again, the flow through 68 and 71 is closed again, as shown in point 76 (FIG. 7). At the same time, the normal position is shifted each time (N ₁ , N ₂ , N ₃ ). Go the other hand, as in item 7 7, the temperature back to the setpoint, contact Ι2 ^δ comes to work and possibly also 13 ″ and 69.

Man sieht, daß diese Regelanlage die richtige Normalstellung viel schneller finden wird als die in Fig. 4 und 5 dargestellte, daß aber die zusätzlichen Regelbewegungen erst dann eintreten, wenn die Abweichung vom Sollwert groß ist. Es war schon gesagt worden, daß die Zahl der Zwischenkontakte sich beliebig vergrößern läßt. Ebenso· lassen sich dann auch die Klinken 50« entsprechend vermehren. You can see that this control system will find the correct normal position much more quickly than that shown in Fig. 4 and 5, but that the additional control movements only then occur when the deviation from the target value is large. It had already been said that the number of intermediate contacts can be increased as desired. Likewise · can then also increase the pawls 50 ″ accordingly.

Fig. 8 und 9 zeigen eine Regelanlage, bei der dies der Fall ist. Hier sind sämtliche Grenzkontakte außer 25^s und 26" gegenüber diesen verschiebbar. Wenn auch der Vermehrung der Kontakte praktische Grenzen gesetzt sind, so kann es doch Fälle geben, wo man mit den Impuls- und Grenzkontakten der Fig. 6 und 7 nicht auskommt.8 and 9 show a control system in which this is the case. Here all ^{limit contacts except 25 s} and 26 ″ can be moved with respect to these. Even if there are practical limits to the increase in contacts, there may be cases where the impulse and limit contacts of FIGS. 6 and 7 are not sufficient.

Wenn ein . Temperaturanstieg erfolgt,· so arbeiten nacheinander die Kontakte I2^Ä, 99, 101, 103, 105 und 13«, bis die Grenzkontakte 24«, 115, 117, 119, 121 und 26« geöffnet haben. In umgekehrter Richtung kommen die Kontakte 12«, 91, 93, 95:, 97 und 14« und die Grenzkontakte 23°, 107, 109, in, 113 und 25" zur Wirkung. Die Kontaktego, 92, 94, 96 und 68 mit den Grenzkontakten 106, 108, 110, 112 und 71 und die Kontakte 98, 100, 102, 104 und 69 mit den Grenzkontakten 114, 116, 118, 120 und 70 sind Umkehrkontakte, die jeweils Verlegungen der Mittelstellung entfernt vom Sollwert bewirken. Da je fünf Umkehrkontakte zu beiden Seiten der Mittelstellung vorhanden sind, sind auch je fünf Klinken 50^s vorgesehen.When a . Temperature rise takes place, · so successively operate the contacts I2 ^Ä, 99, 101, 103, 105 and 13 ', until the limit contacts 24', 115, 117, 119, 121 and 26 'are open. In the opposite direction, the contacts 12 ", 91, 93, 95 :, 97 and 14" and the limit contacts 23 °, 107, 109, in, 113 and 25 "come into effect. The Kontaktego, 92, 94, 96 and 68 with the limit contacts 106, 108, 110, 112 and 71 and the contacts 98, 100, 102, 104 and 69 with the limit contacts 114, 116, 118, 120 and 70 are reversing contacts that each cause the center position to be shifted away from the setpoint If there are five reversing contacts on both sides of the center position, five pawls for 50 ^s are also provided.

Fig. 9 zeigt den Temperaturverlauf unti die zugehörigen Ventilverstellungen bei einer solchen Regelung.9 shows the temperature profile and the associated valve adjustments in such a case Regulation.

Zunächst sind Brennstoffzufuhr und Brennstoffbedarf im Gleichgewicht (s. Punkt 122 und 123). Bei 124 tritt aber eine starke Erhöhung des Brennstoffbedarfs ein. Die Temperatur sinkt bis zum Schließen des äußersten Impulskontaktes bei Α·_α ab. Gleichzeitig wird das Regelventil schrittweise (Punkt 125) geöffnet. Bei jedem Schritt tritt eine Verschiebung von 4i^a gegen i6^a ein. Es wird also jedesmal die Normalstellung etwas verlegt, so daß sie nach N₁ geht (Punkt 127). In Fig. 9 ist dann noch zweimal ein Temperaturabfall gezeigt mit entsprechender Ventilbewegung, der wiederum eine, Verlegung der Normalstellung, aber diesmal um einen geringeren Betrag, nach N₂, zur Folge hat. Es ist also ersichtlich, daß sowohl die Regelbewegungen an sich als auch die Verlegung der Normalstellung proportional zu den Temperaturfehlern erfolgt.First of all, the fuel supply and fuel demand are in equilibrium (see points 122 and 123). At 124, however, there is a strong increase in the fuel requirement. The temperature drops until the outermost pulse contact closes at Α · _α . At the same time, the control valve is opened gradually (point 125). At each step, a displacement of ^a 4i against ^a i6 occurs. The normal position is thus shifted a little each time, so that it _{goes to N 1} (point 127). In FIG. 9, a temperature drop is then shown twice with a corresponding valve movement, which in turn results in a shift in the normal position, but this time by a smaller amount, to N ₂ . It can thus be seen that both the control movements per se and the relocation of the normal position are proportional to the temperature errors.

Aus vorstehender Beschreibung geht hervor, daß die Regelanlage sich stets selbsttätig die Normalstellung sucht, die dem augenblicklichen Brennstoffbedarf entspricht, und daß es möglich ist, die Regelwirkung proportional zu den Abweichungen vom Sollwert zu gestalten. Es ist ferner ersichtlich, daß jeder Regelbewegung erst eine entgegengesetzte Regelbewegung folgen muß, nach dem Öffnen des Ventils z. B. ein erneutes Schließen, sei es, daß die Temperatur den Sollwert wieder erreicht oder daß die Umkehrkontakte eingreifen, ehe im gleichen Sinne wie vorher eine neue Regelbewegung eingeleitet ^lo° wird. Die Regelung prüft also stets selbst, ob die vorhergehende Regelbewegung genügt, den Zustand auf den Sollwert zurückzubringen. Die Gefahr des Überregelns ist also eine außerordentlich geringe. Es sei noch- >°5 mais darauf hingewiesen, daß die Regelbewegungen lediglich vom Temperaturzustand des Ofens abhängen, daß aber keine Verzögerungsmittel, wie Unterbrecher u. dgl., die zeitabhängig sind, verwendet werden. »1°From the above description it can be seen that the control system always automatically seeks the normal position that corresponds to the instantaneous fuel requirement, and that it is possible to make the control effect proportional to the deviations from the target value. It can also be seen that each control movement must only be followed by an opposite control movement, after opening the valve z. B. a renewed closing, be it that the temperature reaches the setpoint again or that the reversing contacts intervene before a new control movement is initiated in the same sense as before ^lo °. The control therefore always checks itself whether the previous control movement is sufficient to bring the state back to the setpoint. The risk of overregulation is therefore extremely low. It should also be pointed out that the control movements depend only on the temperature of the furnace, but that no delay means such as interrupters and the like, which are time-dependent, are used. »1 °

Zur Durchführung einer solchen Regelanlage können auch andere Mittel verwendet werden. Die oben beschriebenen Ausführungsformen sind nur Beispiele. Man könnte etwa die Klinken, die die Verschiebung der Normalstellung bewirken, durch elektrische Kontakte ersetzen und durch einen besonderen Motor, der durch diese Kontakte gesteuert wird, 41° gegen i6^a verschieben. Bei einer Einrichtung, die mit Preßluft arbeitet, könnten an Stelle der elektrischen Kontakte ein oder mehrere Preßlufthähne treten. Schließ-Other means can also be used to implement such a control system. The embodiments described above are only examples. One could, for example, replace the pawls that shift the normal position with electrical contacts and move ^{41 ° against i6 a} with a special motor that is controlled by these contacts. In a device that works with compressed air, one or more compressed air taps could be used instead of the electrical contacts. Closing

lieh wäre es auch möglich, eine "Brückenschaltung zu benutzen, bei der ein Schleif draht als Geber benutzt wird, der mit einem zweiten Schleifdraht als Empfänger so geschaltet ist, daß das gesteuerte Gerät nur dann zur Ruhe kommt, wenn die Stellung der Schleifdrähte am gebenden und gesteuerten Gerät die gleiche ist.lent it would also be possible to use a "bridge circuit in which a grinding wire as Transmitter is used, which is connected to a second contact wire as a receiver in such a way that that the controlled device only comes to rest when the position of the sliding wires is the same on the giving and controlled device.

Claims (4)

Patentanspküche:Patent kitchen: i. Selbsttätige elektrische Regelvorrichtung für technisch-physikali&che Größen, bei der zwei oder mehr Maximal- und Minimalkontaktpaare vorgesehen sind, von denen jedes als Impulskontakt für einen bestimmten Bereich der Zustandsänderung wirkt, dadurch ^gekennzeichnet, daß jedem Impulskontaktpaar (Fig. 1: 12, 13, 14; Fig. 8: 12«, 126, 91, 99, 93, 101, 95, ¹⁰3, 97, i°5j ι 3", I4^fl) j'^e «in mit <fem geregelten Glied (Fig. 1:3) bewegtes Grenzkontaktpaar (Fig. ι: 23, 24, 25, 26; Fig. 8: 23«, 24a, 107, 115, 109, 117, in, 119, 113, 121, 26", 2ζ^α) zugeordnet ist, das den Regelberteich des zugehörigen Impulskontaktpaares begrenzt und eine Verstellung des geregelten Gliedes entsprechend der Zustandsabweichung bewirkt.i. Automatic electrical control device for technical-physical quantities, in which two or more maximum and minimum contact pairs are provided, each of which acts as a pulse contact for a certain range of the change of state, characterized in that each pulse contact pair (Fig. 1: 12, 13, 14; Fig 8: 12 ", 126, 91, 99, 93, 101, 95, ¹⁰ 3, 97, i ° 5y ι 3", I4 ^fl) j ^'e' (in the <fem controlled member Fig. 1. : 3) moving limit contact pair (Fig. Ι: 23, 24, 25, 26; Fig. 8: 23 «, 24a, 107, 115, 109, 117, in, 119, 113, 121, 26", 2 ζ ^α ) is assigned, which limits the control range of the associated pulse contact pair and causes an adjustment of the controlled element according to the state deviation. 2. Regelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sdhaltpunkte des äußeren Grenzkontaktpaares (Fig. 4: 25⁰ und 26°) auf der Steuerwelle (i6^a) festliegen, wähnend die Schaltpunkte der Zwischengrenzkontaktpaare (23° und 24°), z. B. durch Anschläge (50«), gegen die Steuerwelle (i6^a) verschiebbar sind, wodurch, wenn die Abweichung vom Sollwert ein bestimmtes Maß überschreitet, die Noranaleinstellung der Regelvorrichtung (Fig·. 1: 3) so verlegt werden kann, daß die Regelung Gleichgewicht zwischen dem Bedarf an dem geregelten Stoff und der zugeführten Menge des geregelten Stoffes herbeiführt. +52. Control device according to claim 1, characterized in that the Sdhaltpunkte the outer limit contact pair (Fig. 4: 25 ⁰ and 26 °) on the control shaft (i6 ^a ) are fixed, while the switching points of the intermediate limit contact pairs (23 ° and 24 °), z . B. by stops (50 "), against the control shaft (i6 ^a ) are displaceable, whereby, if the deviation from the setpoint exceeds a certain amount, the normal adjustment of the control device (Fig. 1: 3) can be relocated so that the Regulation brings about a balance between the demand for the controlled substance and the amount of the controlled substance supplied. +5 3. Regelvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei schrittweiser Verstellung der Schaltpunkte der Zwischengnenzkontaktpaane, z. B. durch ein Klinkwerk (Fig. 4: 50°, 43«), nach jedem Schritt 'der zu regelnde Zustand erst wieder auf 'den Sollwert zurückgeht (Fig. 5: Punkt 59 und 63). 3. Control device according to claim 2, characterized in that with gradual adjustment of the switching points of the Zwischengnenzkontaktpaane, z. B. by a latch mechanism (Fig. 4: 50 °, 43 "), after each step 'the state to be controlled only returns to' the setpoint (Fig. 5: points 59 and 63). 4. Regelvorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch, gekennzeichnet, daß z. B. durch ein zusätzliches Umkehrkontaktpaar (Fig. 6: 68 und 69) mit einem weiteren Zwischengrenzkontaktpaar (70 und 71), die nur entfernt vom Sollwert arbeiten können, eine mehrfache Umkehrung des Regielzustandes vor Erreichen des Sollwertes erzwungen wird, so> daß die Zwischengrenzkontaktpaare mehrfach gegenüber idem Endgrenzkontaktpaar verschoben werden und die schrittweise Verstellung .der Schaltpunkte der Zwischengrenzkontaktpaare (Fig. 6: 23° und 24°) ohne jedesmalige Rückkehr zum Sollwert erfolgt, wodurch das Gleichgewicht der Regelanlage schneller erreicht wird (siebe Fig. 8: 90 und 98, 92 und 100, 94 und 102, 96 und 104, 68 und 69 bzw. 106 und 114, 108 und 116, 110 und 118, 112 und 120, 71 und 70).4. Control device according to claim 2 and 3, characterized in that, for. B. by an additional pair of reversing contacts (Fig. 6: 68 and 69) with a further pair of intermediate limit contacts (70 and 71), which only work away from the setpoint can, a multiple reversal of the control state is forced before reaching the setpoint, so> that the intermediate limit contact pairs shifted several times compared to the end limit contact pair and the gradual adjustment of the switching points of the intermediate limit contact pairs (Fig. 6: 23 ° and 24 °) without every time a return to the setpoint takes place, whereby the equilibrium of the control system is reached more quickly (see 8: 90 and 98, 92 and 100, 94 and 102, 96 and 104, 68 and 69 and 106 and respectively 114, 108 and 116, 110 and 118, 112 and 120, 71 and 70). Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings